Имитатор атмосферных помех

 

ИМИТАТОР АТМОСФЕРНЫХ ПОМЕХ, содержащий источник первичного шума и сумматор, .отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона частот спектра в сторону инфраниэких частот и повышения стабильности параметров имити зуемьгх атмосферных помех, введены источник постоянного напряжения, масштабный усилитель и последовательно соединенные аналоговый умножитель, интегрирующий усилитель, логарифмический усилитель и инвертирующий .усилитель, при этом выходы источника первичного шума, источника постоянного напряжения и инвертирующего усилителя подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого подключен к одному входу аналогового умножителя, другой вход . которого подключен к выходу масштабного усилителя, а выход интегрируюс S щего усилителя также подключен к входу масштабного усилителя и явля (Л ется выходом имитатора атмосферных помех..

СОО3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)4 Н 03 В 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1"

М АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3761480/24-09 (22) 22.06.84 (46) 15.11.85. Бюл. У 42 (72) А. Н. Гуляев, И. Г. Дорух, П . К. Ермоленко и В. В. Шеболков (53) 621.373. 43(088.8) (56) Патент США - 3638123, кл. 325-.132, 1972.

Авторское свидетельство СССР

9 693541, кл. Н 03 В 29/00, 1978. (54)(57) ИМИТАТОР АТМОСФЕРНЫХ ПОМЕХ, содержащий источник первичного шума и сумматор,.отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона частот спектра в сторону инфраниэких частот и повышения стабильности параметров имитируемых атмосферных помех, введены источник

„„SU„„1192107 А постоянного напряжения, масштабный усилитель и последовательно соединенные аналоговый умножитель, интегрируЮщий усилитель, логарифмический усилитель и инвертирующий усилитель, при этом выходы источника первичного шума, источника постоянного напряжения и инвертирующего усилителя подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого подключен к одному входу аналогового умножителя, другой вход которого подключен к выходу масштабного усилителя, а выход интегрирующего усилителя также подключен к входу масштабного усилителя и является выходом имитатора атмосферных помех.

1 ll

Изобретение относится к радиотех- нике и измерительной технике и может быть использовано для моделирования помеховых сигналов при испытаниях и исследованиях радиотехнических устройств.

Цель изобретения — расширение диапазона частот спектра в сторону инфранизких частот и повышение стабильности параметров имитируемых атмосферных помех.

На чертеже представлена структурная электрическая схема имитатора атмосферных помех.

Имитатор атмосферных помех содержит источник I первичного шума, сумматор 2, аналоговый умножитель

3, интегрирующий усилитель.4, масштабный усилитель 5, логарифмический усилитель 6, инвертирующий усилитель 7 и источник 8 постоянного напряжения.

Имитатор атмосферных помех работает следующим образом.

Напряжение ((t) с выхода источника 1 первичного шума поступает на первый вход сумматора 2, на. второй вход-которого поступает напряжение

U от источника 8 постоянного напряжения, а на третий вход — преобразо- ванное соответствующим образом выходное напряжение il(t) имитатора атмосферных помех.

В логарифмическом усилителе 6 осуществляется логарифмирование il(t), а в инвертирукщем усилителе 7 — изменение знака напряжения с выхода логарифмического усилителя 6. Таким образом, на третьем входе сумматора

2 в момент времени t будет напряжение — fn $(t), а на выходе сумматора 2 — напряжение $(t)+U-In Л (t).

Это напряжение уменьшается в.аналоговом умножителе 3 на напряжение с выхода масштабного усилителя 5, которое равно с(М (t) (где e(,коэффициент передачи масштабного усилителя 5), следовательно напряжение на выходе аналогового умножителя

3 будет равно:

kh(t)(f(t) U-. р. A(t)f ..

Но выходное напряжение аналогового умножителя 3 является входным напряжением интегрирующего усилйтеd Л () ля 4, которое равно — -„— —, таким

Ъ образом

92107 2 ЛСПО = Za(}((i+u Еь Л(1

Н

„"," -ЫЛ(И-Р.Л1

Дифференциальное стохастическое уравнение. (1) описывает работу предлагаемого имитатора атмосферных помех.

Если () — широкополосный нормальный шум со среднеквадратическим значением b и временем корреляции 1,, то пЛотность вероятности процесса Я (t) для уравнения вида (1) определяется формулой !

Л где Кр 6 i — спектральная плот %

20 ность первичного шума ((й).

Если постоянное напряжение U в уравнении (1) выбрать равным математическому ожиданию Lnm процесса

h(t), то из последней формулы с учетом нормировки W (Л) можно получить распределение процесса 4 (t)

2 (1 (РпЪ- Рт в)

6„РГ2т(Л

aLN — — среднеквадратическое значение формируемого сигнала h (t)

ЗЭ Таким образом, случайный процесс, ° имитируемый предлагаемым устройством, имеет логарифмически нормальное распределение мгновенных значений, что соответствует распределению атмосферных помех инфранизких частот.

Корреляционная функция случайного процесса Л(t) описываемого уравнением (1), приближенно экспоненциальная. ф f. 6 exp (- 2 ы / i l j, отсюда время корреляции оа

50 ь = дТ"- икр f-2Ы Т) д "т = — (3)

k(C)

31с g2, o о

Таким образом, изменяя коэффициент передачи с(масштабного усилите- .

И ля 5, можно регулировать время корреляции процесса М (t), а путем регулировки напряжения U на выходе источника 8 постоянного напряжения

1192107

10. Составитель Н. Матвиенко

Редактор В. Ковтун Техред М.Надь Корректор Л. Патаф

Заказ 7172/56 . Тираж 871 Подписное

ВНИИ11И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з можно установить требуемое математическое ожидание формируемого случайного сигнала с логарифмическим нормальным законом распределения.

Особенностью предлагаемого устройства является то, что распределение

W (Д) практически не зависит от распределения мгновенных значений напряжения источника 1 первичного шума, если указанный первичный шум достаточно широкополосный, т.е.

7 1 6(7 g. Это позволяет устранить основную причину нестабильности

W (1), характерную для известных устройств — жесткую зависимость

15 распределения выходного случайного процесса от распределения напряжения источника первичного шума.

Вследствие этого резко повышается стабильность параметров имитируемых атмосферных помех.

Диапазон частот спектра имитируемых атмосферных помех, как можно. заключить по последней формуле, сверху ограничивается величиной ко» эффициента передачи о(масштабного усилителя 5 и условием 1 а(i .

Нижняя граница частотного диапазона спектра может быть в принципе сколь угодно близкой к нулю. Практически эта граница определяется величиной допустимой временной нестабильности коэффициента передачи масштабного усилителя 5, интегрирующего усилителя 4 и цепей обратной связи. Bes специальных мер стабилизации предлагаемое устройство, выполненное на современной элементной базе (интегральные микросхемы серии 140), позволяет получать низкочастотные флюктуации порядка десятых долей герца.